Spring News

ทดลองสำเร็จ ดินจากดวงจันทร์สามารถปลูกพืชได้เป็นครั้งแรก

17 พ.ค. 2565 เวลา 9:45 น. 612

สำเร็จ! ดินจากดวงจันทร์สามารถปลูกพืชได้แล้ว สร้างความหวังในการดำรงอยู่ของนักบินอวกาศในระยะยาวได้ รวมไปถึงอนาคตแห่งการพัฒนาความยั่งยืนด้านเกษตรกรรม

นักวิทยาศาสตร์ได้ปลูกพืชลงบนดินของดวงจันทร์สำเร็จเป็นครั้งแรก เป็นก้าวสำคัญครั้งใหญ่ที่จะทำให้อารยธรรมมนุษย์ดำรงอยู่ได้บนดวงจันทร์นานขึ้นและสามารถพัฒนาต่อยอดให้เป็นนวัตกรรมทางการเกษตรเพื่อหาทางออกในการเผชิญกับวิกฤตขาดแคลนอาหารและการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศรุนแรง

นักวิจัยใช้ฝุ่นขนาดเล็กที่เก็บรวบรวมมาได้จากภารกิจ Apollo ในปี 1969-1972 เพื่อปลูกผักประเภทหนึ่ง และพวกเขาก็ต้องแปลกใจที่เมล็ดก็งอกทันทีหลังผ่านไป 2 วันจากการทดลองครั้งล่าสุด

ข้อมูลนี้เผยแพร่ผ่านบทความเมื่อวันที่ 12 พฤษภาคม 2022 ในชีววิทยาการสื่อสาร โดย Robert Ferl ศาสตราจารย์ภาควิชา Horticultural Sciences จากมหาวิทยาลัยฟลอริดา ซึ่งทีมงานได้ใช้เวลาหลายสิบปีในการทดลอง เนื่องจาก่อนหน้านี้มีดินในการทดลองไม่เพียงพอ

นักวิจัยใช้ตัวอย่างฝุ่นขนาดเล็กที่เก็บรวบรวมมาได้จากภารกิจ Apollo ในปี 1969-1972 ในการทดลองปลูกพืช ความท้าทายประการหนึ่งสำหรับนักวิจัยคือ ก่อนหน้านี้ไม่มีดินจากดวงจันทร์เพียงพอให้ทดลองมากนักในช่วงเวลา 3 ปี ตั้งแต่ปี 1969 ที่นักบินอวกาศของนาซา ได้นำหินดวงจันทร์ ก้อนกรวด ทรายและฝุ่นรวม 382 กิโลกรัม กลับมาจากพื้นผิวดวงจันทร์

ทีมงานของมหาวิทยาลัยฟลอริดาได้รับดินมาทดลองเพียง 1 กรัมต่อต้น ซึ่งถูกกักเก็บไว้นานหลายทศวรรษแล้ว

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

ผลก่อนทดลองในหลายๆครั้งที่ผ่านมา พืชทุกต้นไม่ว่าจะอยู่ในตัวอย่างของดวงจันทร์หรือในการควบคุมด้านอื่นๆ หน้าตาและผลลัพธ์ก็เหมือนกันจนถึงการทดลองวันที่ 6 หลังจากนั้นการเปลี่ยนแปลงก็จะเกิดขึ้น พืชที่ปลูกในดินของดวงจันทร์เริ่มแสดงถึงความเครียด พัฒนาการช้าลงและจบด้วยการเป็นพืชแคระแกรน

Cr.UF/IFAS photo by Tyler Jones

พืชส่วนมากสามารถปลูกได้ในเรโกลิธของดวงจันทร์ (ตะกอนฝุ่นของดวงจันทร์) และแน่นอนพวกมันไม่แข็งแรงเท่าพืชที่ปลูกบนดินโลกหรอกหรือแม้แต่ในรูปจำลองของดวงจันทร์ที่ทำมาจากเถ้าภูเขาไฟ แต่สุดท้ายพวกมันก็เติบโตได้จริงๆ และทางทีมงานหวังว่า งานวิจัยนี้จะปูทางให้นักบินอวกาศในอนาคตสามารถปลูกพืชที่อุดมไปด้วยสารอาหารบนดวงจันทร์ได้สักวันหนึ่ง

“หากเราต้องการสำรวจเพิ่มเติมและเรียนรู้เกี่ยวกับระบบสุริยะที่เราอาศัยอยู่ เราจำเป็นที่จะต้องใช้ประโยชน์จากสิ่งที่อยู่บนดวงจันทร์ ดังนั้นเราไม่ได้ต้องการทั้งหมด” เจค็อบ บลีเชอร์ หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ด้านการสำรวจกล่าว โครงการ Artemis ของ NASA ในวอชิงตัน

นอกจากนี้เขายังชี้ให้เห็นว่านี่เป็นอีกสาเหตุที่เราต้องส่งหุ่นยนต์ไปยังขั้วโลกใต้ของดวงจันทร์ซึ่งเชื่อกันว่าอาจมีน้ำ ที่จะสามารถให้มนุษยย์อวกาศในอนาคตสามารถนำไปพัฒนาปรับใช้ได้ในอนาคต

 

พืชที่นักวิจัยเลือก

 Arabidopsis thaliana มีถิ่นกำเนิดในยูเรเซียและแอฟริกา เป็นฐาติของผักกาดเขียวและผักตระกูลกะหล่ำอื่นๆ เช่น บล็อคโคลี กระหล่ำดอกและกระหล่ำดาว นอกจากนี้ พืชเหล่นี้ยังมีบทบาทสำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์ เนื่องจากมีขนาดเล็กและเจริญเติบโตได้ง่าย จึงเป็นหนึ่งในพืชที่มีการศึกษามากที่สุดในโลก และถูกนำไปใช้เป็นแบบจำลองสิ่งมีชีวิตสำหรับงานวิจัยในทุกพื้นที่ของชีววิทยาพืช

ในการปลูก Arabidopsis ทีมงานได้ใช้ตัวอย่างที่รวบรวมมาจากภารกิจ Apollo 11,12 และ 17 โดยมีเพียงฝุ่นดวงจันทร์ที่จัดสรรไว้สำหรับโรงงานแต่ละแห่งเท่านั้น ทีมงานได้เติมน้ำและเมล็ดลงในตัวอย่าง จากนั้นจึงนำมาใส่ถาดใส่กล่องลงในขวงโลห เก็บไว้ในห้องปลอดเชื้อ และแร่ธาตุสารอาหารจะถูกเติมทุกวัน

Arabidopsis thaliana Cr. adapted from Krämer, 2015 / researchgate

 

Cr.UF/IFAS photo by Tyler Jones

พอผ่านไป 20 วัน ก่อนที่ต้นไม้จะออกดอก ทีมงานได้เก็บเกี่ยวพืช นำไปบดและศึกษา RNA ในระบบชีวภาพยีนจะถูกถอดรหัสในหลายขั้นตอน อย่างแรก ยีนหรือ DNA จะถูกแปลงเป็น RNA จากนั้นจะถูกแปลงเป็นลำดับโปรตีน โปรตีนเหล่านี้มีหน้าที่ในการดำเนินกระบวนการทางชีววิทยาหลายอย่างในสิ่งมีชีวิต 

รูปแบบของยีนเผยให้เห็นว่าพืชอยู่ภายใต้ความเครียด กดดัน และได้ตอบสนองต่อวิธีที่นักวิจัยเห็นว่า Arabidopsis ตอบสนองต่อการเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอื่นๆ เช่น เมื่อดินมีเกลือหรือโลหะหนักมากเกินไป

“งานวิจัยชิ้นนี้มีความสำคัญต่อเป้าหมายการสำรวจมนุษย์ในระยะยาวของนาซา เนื่องจากเราต้องใช้ทรัพยากรที่พบในดวงจันทร์และดาวอังคารเพื่อพัฒนาแหล่งอาหารสำหรับนักบินอวกาศในอนาคตที่จะขึ้นไปอาศัยและปฏิบัติการในห้วงอวกาศ” บิล เนลสัน หัวหน้าหน่วยนาซากล่าว

ผู้ที่เกี่ยวข้องกล่าวว่านี่เป็นความก้าวหน้า และสิ่งที่มีความหมายต่อโลกมาก ทั้งนี้นาซามีแผนที่จะลงจอดบนดวงจันทร์อีกครั้งภายในปี 2025 จึงอาจมีการเก็บตัวอย่างเพื่อนำมาทดลองและพัฒนาด้านการเกษตรและทรัพยากรแห่งอนาคตต่อไป

ที่มาข้อมูล

https://www.bbc.com/news/science-environment-61434295

https://www.nasa.gov/feature/biological-physical/scientists-grow-plants-in-soil-from-the-moon

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

ข่าวล่าสุด

ข่าวที่น่าสนใจ